1403/01/24

سید نورالدین میرنیا

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده علوم پایه
نشانی:
تلفن: 9117457437

مشخصات پژوهش

عنوان
سنتز نانوساختار دی اکسید سریم به روش شیمیایی و مطالعه خواص فوتوکاتالیستی آن
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
نانو ساختار، دی اکسید سریم ، روش شیمیایی ، خواص فوتوکاتالیستی
سال 1396
پژوهشگران حسین میلانی مقدم(استاد راهنما)، سید نورالدین میرنیا(استاد مشاور)، محمد جواد رجبی فومشی(دانشجو)

چکیده

برای تجزیه کامل و یا کاهش مقدار آلاینده های سمی موجود در آب های پیرامون خودمان اعم از آب های سطحی و زیرزمینی که منشأ آن فاضلاب ها و پساب های خانگی و صنایع می باشند، نیاز گسترده ای به پژوهش می باشد. با استفاده از تابش فرابنفش نزدیک و همچنین کاتالیزور های مناسب می توان تبدیلات شیمیایی گونه های مختلف را انجام داد. این روش یکی از مؤثرترین روش ها برای تجزیه آلاینده های آب و هوا می باشد. اکسید سریم با گاف نواری تقریبیΕ_bg ≅3٫2 eV یک ماده با خواص فوتوکاتالیستی کارآمد می باشد. از طرفی خواص فوتوکاتالیستی اکسید سریم به ساختار بلوری، اندازه ذرات و بلورک ها، ریخت شناسی سطح ذرات بستگی دارد. در این پژوهش به کمک روش سل- ژل و با استفاده از سریم (III) نیترات شش آبه و آمونیاک به عنوان پیش ماده های اولیه و اتانول به عنوان حلال، نانوذرات اکسید سریم سنتز شده است. مشخصه یابی نانوذرات اکسید سریم بدست آمده توسط طیف سنجی پراش اشعه ی ایکس (XRD)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، طیف سنجی فرابنفش- مرئی (UV-vis) و میکروسکوپ روبشی الکترونی گسیل میدانی (FESEM) تحلیل و بررسی شد. مطالعات میکروسکوپی انجام شده نشان دهنده این است که نانوذرات اکسید سریم تقریباً کروی شکل هستند و با میانگین گیری از سه نمونه ساخته شده؛ در دماهای بالاتر از 200 درجه سانتی گراد شاهد کاهش اندازه قطر نانوذرات بودیم. نتایج طیف پراش پرتو ایکس بیانگر حضور فاز اکسید سریم در محصول نهایی است که با افزایش دمای کلسینه شدت قله های پراش اشعه ایکس بلورینگی بیشتری را نسبت به اکسید سریم کلسینه شده در دمای پایین نشان می دهد. با توجه به طیف جذبی نانوذرات اکسید سریم می توان مشاهده کرد که موقعیت قله ها با افزایش دمای کلسینه به سمت طول موج های بلندتر جابه جا می شود که نشان دهنده کاهش گاف انرژی اپتیکی اکسید سریم می باشد. کاهش اندازه ذرات و در نتیجه افزایش مساحت سطح و کاهش ترکیب مجدد الکترون- حفره، افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی را نشان می دهد. تأثیر دمای کلسینه بر خواص فوتوکاتالیستی نانوذرات در تخریب ترکیب آلی متیلن آبی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان می دهد که خواص فوتوکاتالیستی اکسید سریم سنتز شده در دمای کلسینه 700 درجه سانتی گراد در مقایسه با دماهای کلسینه دیگر افزایش چشمگیری داشته است.